Un método de simulación acústica de las vocales japonesas /i/ y /u/ utilizando el método de elementos de contorno
Autores: Shiraishi, Mami; Mishima, Katsuaki; Takekawa, Masahiro; Mori, Masaaki; Umeda, Hirotsugu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método de simulación acústica de las vocales japonesas /i/ y /u/ utilizando el método de elementos de contorno
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Estudio
Método de simulación acústica
Vocales japonesas
Modelos de tracto vocal
Tomografía computarizada
Método de elementos de contorno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio tuvo como objetivo establecer y verificar la validez de un método de simulación acústica durante la fonación sostenida de las vocales japonesas /i/ y /u/. Los participantes del estudio fueron seis adultos sanos. Primero, se construyeron modelos del tracto vocal basados en datos de tomografía computarizada (TC), como el rango desde el seno frontal hasta la glotis, durante la fonación sostenida de /i/ y /u/. Para imitar la tráquea, después de ser virtualmente extendida en 12 cm, se añadieron formas cilíndricas a los modelos del tracto vocal entre la bifurcación traqueal y la parte inferior de la glotis. A continuación, se utilizaron el método de elementos de contorno y la ecuación integral de Kirchhoff-Helmholtz para la discretización y para representar la ecuación de onda para la propagación del sonido, respectivamente. Como resultado, los umbrales de discriminación relativa de las frecuencias de formantes vocálicos para /i/ y /u/ en comparación con la voz real fueron del 1.1-10.2% y 0.4-9.3% para el primer formante y del 3.9-7.5% y 5.0-12.5% para el segundo formante, respectivamente. En el modelo del tracto vocal con acoplamiento nasal, se observó un par de polos y ceros alrededor de 500 Hz, y para ambos /i/ y /u/, se observó un par de polos y ceros alrededor de 1000 Hz independientemente de la presencia o ausencia de acoplamiento nasal. Por lo tanto, se pensó que el método de elementos de contorno, que produce soluciones mediante el análisis de problemas de contorno en lugar de aspectos tridimensionales, era efectivo para simular las vocales japonesas /i/ y /u/ con alta validez para los modelos del tracto vocal que abarcan un amplio rango, desde los senos frontales hasta la tráquea, construidos a partir de datos de TC obtenidos durante la fonación sostenida.
Descripción
Este estudio tuvo como objetivo establecer y verificar la validez de un método de simulación acústica durante la fonación sostenida de las vocales japonesas /i/ y /u/. Los participantes del estudio fueron seis adultos sanos. Primero, se construyeron modelos del tracto vocal basados en datos de tomografía computarizada (TC), como el rango desde el seno frontal hasta la glotis, durante la fonación sostenida de /i/ y /u/. Para imitar la tráquea, después de ser virtualmente extendida en 12 cm, se añadieron formas cilíndricas a los modelos del tracto vocal entre la bifurcación traqueal y la parte inferior de la glotis. A continuación, se utilizaron el método de elementos de contorno y la ecuación integral de Kirchhoff-Helmholtz para la discretización y para representar la ecuación de onda para la propagación del sonido, respectivamente. Como resultado, los umbrales de discriminación relativa de las frecuencias de formantes vocálicos para /i/ y /u/ en comparación con la voz real fueron del 1.1-10.2% y 0.4-9.3% para el primer formante y del 3.9-7.5% y 5.0-12.5% para el segundo formante, respectivamente. En el modelo del tracto vocal con acoplamiento nasal, se observó un par de polos y ceros alrededor de 500 Hz, y para ambos /i/ y /u/, se observó un par de polos y ceros alrededor de 1000 Hz independientemente de la presencia o ausencia de acoplamiento nasal. Por lo tanto, se pensó que el método de elementos de contorno, que produce soluciones mediante el análisis de problemas de contorno en lugar de aspectos tridimensionales, era efectivo para simular las vocales japonesas /i/ y /u/ con alta validez para los modelos del tracto vocal que abarcan un amplio rango, desde los senos frontales hasta la tráquea, construidos a partir de datos de TC obtenidos durante la fonación sostenida.